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发表于 2010-4-20 15:53:23
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来自: 中国湖南株洲
一、FRP有如下特性。: ]7 q0 M' n P! e' Y
(1)轻质高强( E# A" p% x f
相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至超过碳素钢,而比强度可以与高级合金钢相比。因此,在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中,都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。部分材料的密度、强度和比强度见表1-1。
$ R0 h' P! r0 |- @3 b( Y! v9 Y (2)耐腐蚀性能好9 L* U. M2 r+ H5 r
FRP是良好的耐腐材料,对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面,正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。
- D% w* t; d" O/ }' s* s4 T (3)电性能好/ g' D3 _! N% C% E, p1 C% H
是优良的绝缘材料,用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好,已广泛用于雷达天线罩。0 [8 {# ?2 |& Q) x( E
(4)热性能良好# c- y( ~0 |& W
FRP热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下,是理想的热防护和耐烧蚀材料,能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。 - S, A0 ?" r( G0 z, K: H, \1 c2 {
(5)可设计性好" d/ q1 g8 s3 V+ z# X
①可以根据需要,灵活地设计出各种结构产品,来满足使用要求,可以使产品有很好的整体性。% ]5 o9 `* p# g$ x2 n
②可以充分选择材料来满足产品的性能,如:可以设计出耐腐的,耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的,等等。
0 G2 {% W; n m' D- R G& ]4 `( m (6)工艺性优良
% L* R# q3 V, D7 q; [0 Z. l ①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。
5 A' G8 |/ R {6 s8 o ②工艺简单,可以一次成型,经济效果突出,尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品,更突出它的工艺优越性。' p/ q$ T6 L% N$ ~ x, s
二、不能要求一种FRP来满足所有要求,FRP不是万能的,FRP也有以下一些不足之处。
" ^; g4 n6 a3 r' v. l. q' i, ^6 G! D9 ` (1) 弹性模量低6 @' P& g7 o$ T- E
FRP的弹性模量比木材大两倍,但比钢(E=2.1×106)小10倍,因此在产品结构中常感到刚性不足,容易变形。* a* V \! H# C9 r
可以做成薄壳结构、夹层结构,也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。
4 P: q. Z9 a+ T/ R) q (2) 长期耐温性差5 E) i& `! {% q1 O' c5 l3 K$ T
一般FRP不能在高温下长期使用,通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降,一般只在100℃以下使用;通用型环氧FRP在60℃以上,强度有明显下降。但可以选择耐高温树脂,使长期工作温度在200~300℃是可能的。
5 n# ]8 y5 s" d" N5 \0 b' n (3) 老化现象9 q1 `& X) Q. z+ z1 Y
老化现象是塑料的共同缺陷,FRP也不例外,在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。 ; h- {7 J% _- `/ A
(4) 层间剪切强度低: q% C( C8 Q% O8 X* }$ r
层间剪切强度是靠树脂来承担的,所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力,最主要的是在产品设计时,尽量避免使层间受剪。 |
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